Fortschritte bei 0,035-Mikron-Prozessen für die Chipproduktion
Mit neuartigen Metallisierungs- und Polierwerkzeugen sollen Kupferstrukturen bis 35 Nanometer gefertigt werden können.
Auf der SEMICON Southwest, einer Veranstaltung der SEMI, der Vereinigung der Hersteller von Chipproduktionsanlagen, stellte Advanced Copper Metallization (ACM Research) vergangene Woche neuartige Metallisierungs- und Polierwerkzeuge vor. 80.000 Ingenieurstunden will die 1998 gegründete Firma in den vergangenen 34 Monaten in die Entwicklung investiert haben.
ACM habe mit Prototypen seiner Werkzeuge bereits Test-Wafer von Kunden bearbeitet, anhand derer sich die Eignung des Verfahrens bis hinab zu Strukturbreiten von 35 Nanometern nachweisen ließ. Das System "Ultra ECP" zur galvanischen Beschichtung von Wafern erlaube Kupferlagen mit einer Schichtdicke von 50 bis 5 Nanometern bei einer Abweichung von weniger als einem Prozent. Das zugehörige Polierwerkzeug "Ultra SFP" könne im Gegensatz zu herkömmlichen chemomechanischen Verfahren auch auf sehr weiches Kupfer angewendet werden.
Technische Details zu der von ACM "stress-free-electro-polishing" genannten Methode sind noch nicht verfügbar; die Firma gibt jedoch an, dass einige der in herkömmlichen Verfahren gebräuchlichen Verbrauchsmaterialien entfallen ("slurries, pads and abrasion", zu deutsch etwa: Absetzer, Schwämmchen und Schleifer).
Beide Werkzeuge seien mit sämtlichen aktuellen Fertigungsprozessen ab einer Strukturbreite von 0,18 Mikron kompatibel und zwar sowohl auf 200-als auch auf 300-mm-Wafern. Das Polierverfahren habe einen Durchsatz von 60 Wafern pro Stunde bei Gesamtkosten von etwa 2 US-Dollar pro Wafer. Laut ACM ist ihr Polierverfahren damit etwa 60 Prozent günstiger als die aktuellen chemomechanischen Methoden. Beide Prozesschritte enthalten Selbsttests (in-situ-monitoring).
Nach einer Studie von VLSI Research vom Juni diesen Jahres wächst das Markt für Kupfermetallisierungs- und -polierwerkzeuge von etwa 800 Millionen US-Dollar in diesem Jahr auf 1,2 Milliarden US-Dollar im kommenden Jahr und soll sich bis 2003 auf 2,2 Milliarden beinahe verdoppeln. Dr. David Wang, Mitgründer und Geschäftsfüher von ACM Research, schätzt den Weltmarkt für die kommenden zwei Jahrzehnte auf 100 Milliarden US-Dollar. 0,035-Mikron-Fertigungsprozesse werden für das Jahr 2010 erwartet, was eine sehr hohe Standzeit für das ACM-Verfahren bedeuten würde. (Frank Fremerey) (jk)
